基于地理信息的山東省傳統村落空間分布特征

遼寧師范大學地理科學學院 田金梅

傳統村落是指村落形成較早，擁有較豐富的傳統資源，具有一定歷史、文化、科學、藝術、社會、經濟價值，應給予以保護的村落[1]，是中國傳統文化的物質載體。但伴隨著城鎮化、工業化的迅速推進，城市要素不斷涌入鄉村，傳統的農業生產生活方式被迫瓦解，大批傳統村落由于人口流失而逐漸衰敗，村落生存和發展環境逐漸惡化，傳統村落生存狀態令人擔憂。因此，保護、發展我國傳統村落，實現村落的更新活化刻不容緩。2012年4月國家四部門聯合啟動了中國傳統村落的調查，同年12月公布了首批中國傳統村落名錄。截至2021年，我國已完成了五批中國傳統村落評選，共計6819個傳統村落。

近年來，學術界對傳統村落的相關研究愈來愈多。學者們分別從多個學科領域研究傳統村落，如建筑學、地理學、社會學等。研究內容上，主要集中于空間分布[2]、景觀基因圖譜[3]、保護與發展[4]、人居環境[5]、公共空間[6]、動力機制[7]等方面。研究范圍可以劃分為國家、省、市層面。從研究方法與手段看，最初研究方法以傳統的田野調查、史料考證等定性分析為主，隨著地理信息技術與大數據等技術手段的融入，研究逐漸轉向實地調研與3S技術、點云模型等定性與定量相結合，研究方法不斷完善。因此，本文借鑒前人的研究，運用地理信息技術研究山東省內125個傳統村落的空間分布及特征，分析地形對傳統村落的影響，為山東省傳統村落的可持續發展提供理論支撐。

一、研究區概況

山東省地處我國東部沿海地區，位于114 ° 19′E-122 ° 43′E、34°22′N-38°23′N之間。北臨渤海，東臨黃海，三面環海，陸地海岸線占全國海岸線的1/6，多天然港灣，自西北向東南接壤河北、河南、安徽、江蘇4省份，全省土地面積15.79萬平方公里[8]。山東省地勢中部高，東部起伏小，西南、西北平坦，境內有平原、丘陵、山地等地形，擁有5大水系。山東歷史可以追溯到四五十萬年以前，是中華民族古老文明發祥地之一，山東省是孔孟之鄉，擁有濃厚的儒家文化，文化遺產豐富，造就了獨具地方風格和特色的傳統村落，其歷史文化、科學價值和藝術價值非常高。截至2019年，山東省國家級傳統村落共計125個，覆蓋全省12個地市，探討其傳統村落的空間格局及特征具有一定代表性，對研究其他區域傳統村落的空間分布特征提供有益的參考。

二、研究方法及研究數據

（一）研究方法

本文運用Excel軟件和ArcGIS 10.1空間分析工具，對125個傳統村落進行定量分析，同時測算其核密度。

核密度估計法是指在指定鄰域范圍內計算點或線要素的個數，揭示地理事物的空間分布規律，用于估計未知事物在其某個范圍內的集聚狀況，是一種常用的非參數估計方法。即將點或線要素賦值大小通過軟件進行處理，轉化為熱力圖像表達。核密度值愈大，則代表傳統村落愈密集。計算公式為:

式中：f(x)為核密度估計值；k為核密度估計值的權重系數；h為搜索半徑（帶寬），h＞0，其取值大小能夠影響到圖形光滑程度；n為要素點數，即傳統村落個數；(x-xi)為估計點與測量點xi的距離值[9]。

（二）數據來源

本文傳統村落數據信息來源于2012年-2020年發布的五批中國傳統村落名錄。分別從中提取出山東省的傳統村落，共計125個，采用核密度分析、最鄰近點分析以及疊加分析等方法進行研究。利用google earth標定，通過ArcGIS 10.1軟件對其矢量化，得到山東省傳統村落空間分布圖（圖1）。

圖1 山東省傳統村落空間分布圖

三、空間分布特征分析

（一）空間分布類型

山東省傳統村落屬于點狀要素，本文通過利用最鄰近點指數對點狀要素進行判別，而點狀要素的空間分布狀態有均勻、隨機、凝聚3種狀態[10]，最鄰近點指數R是指點狀要素的實際最鄰近距離與理論最鄰近距離之比的地理指標[11]，能夠反映點狀要素在空間上的位置關系。其公式為：

式中：R為最鄰近點指數；為實際最鄰近點之間距離的平均值；為理論最鄰近點之間距離的平均值；D為點密度。當R=1時，說明傳統村落分布狀態為隨機狀態；當R＜1時，傳統村落分布狀態趨于凝聚分布狀態；當R＞1時，傳統村落分布狀態趨于均勻分布狀態。利用Arc GIS 10.1軟件中Average Nearest Neighbor，計算得出R=0.53＜1，說明山東省傳統村落空間分布狀態為凝聚分布。

（二）市域分布特征

在ArcGIS 10.1中利用Quantities對全省傳統村落的空間位置進行可視化分析，最終得出山東省各市域傳統村落分布狀況（圖2），并分析傳統村落的分布特征，圖中市域色塊顏色愈深，代表該地區傳統村落分布數量愈多。由圖2可知，各市域色塊顏色并不均勻，說明山東省的傳統村落存在分布不均衡的現象，多集中分布于魯東地區、魯中南地區。市域傳統村落定量分布統計如表 1所示，煙臺、淄博、威海、臨沂、濟南、棗莊分布較多，其中煙臺、淄博各有25個；濰坊、泰安、濟寧、青島、日照、菏澤等城市分布數量較少；德州、聊城、濱州、東營等城市傳統村落的數量為0個。

圖2 山東省傳統村落市域分布圖

表1 市域傳統村落定量分布統計表

（三）空間分布聚集區域分析

空間聚集區域分析，采用分布密度進行測量。核密度估計法認為某種特定事件可能會在任意地點上出現，但是這種情況在不同的空間上出現的概率不同。如果在某個特定地區內的某一事件出現的次數比較多時，則認為區域內某事件的發生頻率更高，即點（傳統村落）數量愈多的區域，發生地理事件的概率愈高，反之愈低。采用ArcGIS 10.1軟件Spatial Analyst中集成Kernel Density工具對125個傳統村落進行核密度分析，得到山東省傳統村落的核密度分布圖（圖3）。

由圖3可以看出，傳統村落分布有2個高密度集聚區，分別是以濟南、淄博為中心的高密度集聚區和以煙臺市為中心的高密度集聚區。首先，濟南、淄博等均位于魯中山區，作為東夷文化的發源地，文化遺產豐富，自唐朝以來一直是傳統村落聚集的重要地區，其村落建筑風貌和整體格局擁有較高的歷史、人文意義，例如濟南長清縣方峪村，村落建筑采用全石建造，受齊魯文化影響，民居造型極為大氣。由于山區地形崎嶇復雜，交通不便，村落與外界的溝通貧乏，近代接受城市文化的影響較小，因此傳統村落數量較多，保存較好。其次，煙臺市地處魯東丘陵區，地形平坦、降水豐富，其區域內的傳統村落多形成于近代，傳統村落多集中分布在招遠市，自然環境造就魯東地區獨特的村落風貌和建筑風格，村落特征明顯，海草房成為沿海地區濱海與農業相結合的典型代表。此外，在泰安、濟寧—棗莊—臨沂、威海形成3處傳統村落次級高密度區。其中，濟寧是儒家文化孕育的搖籃，村落民俗文化氛圍濃厚；棗莊、臨沂地區的傳統村落主要位于山區，村落依山而建，造型單一、風格樸素，與外界的溝通、交流較為困難；在明朝時期，威海榮成地區受國家政策的影響下，設置了海防設備、兵戶成村，村落防御性較強[12]。

圖3 山東省傳統村落分布核密度圖

四、傳統村落影響因素分析——地形因素

在山東省傳統村落空間分布圖的基礎上，利用ArcGIS10.1軟件疊加山東省地形高程圖。由圖4可知，山東省的傳統村落主要分布在丘陵、平原和低山3種地形上，3種地形相對較為平坦、土壤肥沃，利用傳統村落建設和發展，能夠滿足農業社會時期人民生產、生活的需求。自然條件是早期傳統村落選址和延伸的重要參考，受地形的阻隔，山間平原地區形成了相對偏遠、封閉和孤立的區域，這些區域交通相對滯后，村落與外界的溝通較少，傳統村落受現代文明沖擊更少，加之地形相對平坦，更加適合農業生產種植和農民居住生活，傳統村落保留較好。反之，魯西北平原地區傳統村落由于受頻繁人口流動的影響；沿海地區由于開放程度較高，接受現代化思想的洗禮，傳統村落保留情況較差，數量十分稀少。

圖4 山東省傳統村落在不同高程上的分布

五、結論

利用Excel軟件和ArcGIS 10.1空間分析工具，對山東省125個傳統村落的空間分布、特征及地形地勢影響進行了研究，并得到以下結果：（1）山東省傳統村落空間分布類型為凝聚狀態，其中煙臺、淄博、威海、臨沂、濟南、棗莊等城市傳統村落數量分布較多，濰坊、泰安、濟寧、青島、日照、菏澤等城市分布數量較少，德州、聊城、濱州、東營等地區屋傳統村落分布。（2）全省傳統村落分布不均衡，以魯中南山區及魯東丘陵區為主，存在濟南—淄博、煙臺兩個高密度區。另外，在泰安、濟寧—棗莊—臨沂、威海是3處次級高密度區。（3）山東省傳統村落分布受地形地勢因素的制約。

山東省的傳統村落是傳承齊魯傳統文化的載體。但伴隨著城市化和工業化進程的不斷推進，城鄉溝通加深，在城市文明和現代生活的影響下人口流失嚴重，村落自身特色消失，傳統村落逐漸失去原有活力。在鄉村振興與新型城鎮化大背景下，如何實現傳統村落保護和發展，確保傳統村落的有機更新是目前亟須解決的重要問題。本文嘗試運用地理信息技術研究山東省傳統村落空間分布及特征，其目的在于探究省域層面的傳統村落科學保護和有效開發，為深入研究山東省傳統村落空間布局提供了理論依據。但傳統村落的保護與發展是一個復雜的過程，受歷史、社會、交通、經濟等多種現實因素的影響，后續將探究多因素對傳統村落的空間格局和特征，以更好地實現傳統村落的可持續發展。